CN108594723A - 开关电器人机交互的显控设备 - Google Patents
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Abstract
一种开关电器人机交互的显控设备，包括独立的显控模块和独立的手持模块，显控模块与开关电器连接进行通讯；显控模块与手持模块装配连接，手持模块为显控模块供电；或者，显控模块安装于柜门模块内，柜门模块与显控模块连接为显控模块供电；或者，显控模块与手持模块固定连接后安装于柜门模块内，柜门模块与显控模块连接为显控模块供电，柜门模块与手持模块连接为手持模块充电；模块化的显控设备可以在手持模块和柜门模式之间随意切换，增加显控设备的兼容性。
Description
技术领域
本发明涉及电压电器领域，特别涉及一种开关电器人机交互的显控设备。
背景技术
在很多工业应用环境中，都需要安装人机界面设备(Human Machine Interface，简称HMI)，用于用户与工控设备及系统间的信息和数据交换。在低压电器产品中，要采用人机界面设备，需要提供具有可通信功能的产品。控制与保护开关电器(Control andProtective Switching Devices，简称CPS)作为一种低压电器中的控制与保护元件，集断路器、接触器、热继电器功能于一体，同时也具有带有通信接口的通信功能。
在现有技术中，CPS、电机保护器等低压电器元件可配有通信的HMI，通常称为显控单元、操作显控模块、操作者通讯单元等，同一显控设备使用方式单一，便携手持使用和固定柜门安装不能兼顾。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种兼容性好的开关电器人机交互的显控设备。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种开关电器人机交互的显控设备，包括独立的显控模块3和独立的手持模块4，显控模块3与开关电器连接进行通讯；显控模块3与手持模块4装配连接，手持模块4为显控模块3供电；或者，显控模块3安装于柜门模块5内，柜门模块5与显控模块3连接为显控模块3供电；或者，显控模块3与手持模块4固定连接后安装于柜门模块5内，柜门模块5与显控模块3连接为显控模块3供电，柜门模块5与手持模块4连接为手持模块4充电。
优选的，所述显控模块3包括通讯单元、控制单元和显示单元，显示单元与控制单元连接，控制单元与通讯单元连接，通讯单元用于与开关电器连接通讯。
优选的，所述显控模块3的正面设有显示屏幕35，显示屏幕35的下方设有操作按键38，显控模块3的背部设有与开关电器通信的第一通讯接口304，显控模块3的背部底端设有与手持模块4连接的第一接口31。
优选的，所述显控模块3上设有第一电源接口303，所述手持模块4包括电池单元；显控模块3与手持模块4连接后，通过第一电源接口303能够为手持模块4充电。
优选的，手持模块4包括电池单元，还包括编程控制键盘和通信辅助模块，编程控制键盘和通信辅助模块与显控模块3连接通讯。
优选的，所述显控模块3与手持模块4装配连接；显控模块3上设有与手持模块4进行供电通讯的第一接口31，手持模块4上设有与显控模块3进行供电通讯的第二接口41。
优选的，所述显控模块3的底部设有连接凹槽301，所述手持模块4的顶部凸出设有与连接凹槽301安装配合的安装板42，连接凹槽301内设有用于安装第一接口31的安装凸起32，安装凸起32的两侧设有限位凹槽302，安装板42朝向与连接凹槽301安装配合的一侧两端凸出设有与限位凹槽302安装配合的限位凸起403，第二接口41设于安装板42朝向连接凹槽301一侧的中部。
优选的，所述显控模块3与柜门模块5装配连接；所述柜门模块5包括电源适配器，显控模块3上设有与柜门模块5进行供电通讯的第一接口31，柜门模块5上设有与显控模块3的第一接口31连接的第三接口55。
优选的，所述柜门模块5还包括柜门辅助通讯模块，柜门辅助通讯模块包括与显控模块3的第一通讯接口304不同的柜门辅助通讯接口。
优选的，所述柜门模块5包括用于与柜门连接的柜门本体52，所述柜门本体52的内侧底部侧壁设有与显控模块3的第一接口31连接的第三接口55，第一接口31的上方设有与手持模块4的第二接口41连接的第四接口56；柜门本体52的另一端顶部设有与开关电器进行通讯的第二通信接口523，第二通信接口523与显控模块3的第一通讯接口304连接，柜门本体52的一侧设有与外部电源连接的第二电源接口524，第二电源接口524与显控模块3的第一电源接口303连接。
优选的，所述显控模块3与手持模块4固定连接后安装于柜门模块5内；所述显控模块3的背部与手持模块4的一侧卡扣连接，所述显控模块3的背部凸出设有与手持模块4卡扣连接的卡扣挂钩33，手持模块4的的一侧设有与卡扣挂钩33卡扣连接的卡扣凹槽44。
优选的，所述卡扣挂钩33包括凸出设于显控模块3背部的卡扣臂341和卡扣臂341的端部向一侧延伸设置的卡扣弯钩342，所述卡扣凹槽44包括与扣臂341安装配合的凹槽本体441和凹槽本体441的边缘向凹槽本体441内凸出设有与卡扣弯钩342安装配合的卡扣凸起442。
优选的，所述柜门模块5包括柜门本体52，柜门本体52安装在柜门的柜门板51上，柜门板51上设有用于安装柜门本体52的安装通孔511，柜门本体52的一端开口，柜门本体52的底部从柜门板51的一侧安装于安装通孔511内与柜门板51安装配合，柜门本体52的一端端部向外延伸设有与柜门板51限位配合的限位边框521。
优选的，所述限位边框521朝向柜门板51凸出设有卡紧柱522，柜门板51的另一侧在安装通孔511的周围凸出设有与卡紧柱522卡紧配合的卡紧锁合装置513，柜门本体52安装于柜门板51上后，卡紧柱522与卡紧锁合装置513锁合固定。
本发明开关电器人机交互的显控设备，包括显控模块、手持模块和柜门模块，显控设备(HMI设备)既能手持与开关电器进行通讯，也能安装于柜门模块内与开关电器进行通讯；模块化的显控设备的便于组装，与现有技术的非模块化的显控设备相比，便于组装，模块化的显控设备可以在手持模块和柜门模式之间随意切换，增加显控设备的兼容性。手持模块和显控模块通过第一接口和第二接口插接进行充电和通讯，手持模块和显控模块的装配快捷，并可实现一对多的的组网操控。显控模块与手持模块固定连接后可以一起安装于柜门模块内，柜门模块与显控模块连接为显控模块供电，柜门模块与手持模块为手持模块充电，手持模块放置在显控模块上避免丢失且可以充电。手持模块顶部的安装板安装于连接凹槽内，安装板两侧的限位凸起与安装凸起两侧的限位凹槽安装固定，显控模块与手持模块的安装结构稳固可靠。
附图说明
图1是本发明开关电器的结构示意图；
图2是本发明显控模块的正面结构示意图；
图3是本发明显控模块的背面结构示意图；
图4是本发明手持模块的示意图；
图5是本发明显控模块和手持模块的分解图；
图6是本发明显控模块和手持模块的组装图；
图7是本发明柜门模块的分解图；
图8是本发明柜门模块的组装图；
图9是本发明显控模块与柜门模块的分解图；
图10是本发明显控模块与柜门模块的组装图；
图11是本发明显控模块和手持模块卡扣连接示意图；
图12是本发明显控模块和手持模块卡扣连接另一方位示意图；
图13是本发明显控模块、手持模块和柜门模块安装示意图。
具体实施方式
以下结合附图1至13给出的实施例，进一步说明本发明的开关电器人机交互的显控设备的具体实施方式。本发明的开关电器人机交互的显控设备不限于以下实施例的描述。
如图1-13所示，本发明开关电器人机交互的显控设备(HMI设备)，用于与开关电器连接，用户通过操作显控设备与开关电器进行通讯，显控设备包括独立的显控模块3、与显控模块3配合的独立的手持模块和与显控模块3配合的柜门模块5；显控模块3与开关电器连接进行通讯，进行开关电器状态的显示、参数设置等功能。本发明的显控设备(HMI设备)兼容多种使用模式，可以采用手持模式，即显控模块3与手持模块4装配连接为一体，手持模块4为显控模块3供电；或者采用柜门模式一，显控模块3安装于柜门模块5内，柜门模块5与显控模块3连接为显控模块3供电；或者采用柜门模式二，显控模块3与手持模块4固定连接后一起安装于柜门模块5内，柜门模块5与显控模块3连接为显控模块3供电，柜门模块5与手持模块4为手持模块充电，手持模块4放置在显控模块3上避免丢失且可以充电。本发明开关电器人机交互的显控设备，包括显控模块、手持模块和柜门模块，显控设备既能手持与开关电器进行通讯，也能安装于柜门模块内与开关电器进行通讯；模块化的显控设备的便于组装，与现有技术的非模块化的显控设备相比，便于组装，模块化的显控设备可以在手持模块和柜门模式之间随意切换，增加显控设备的兼容性。
如图1所示，与本发明显控设备(HMI设备)进行通讯的一种控制与保护开关电器(CPS)。包括底座1和安装于底座1上的控制保护模块2，显控设备与控制保护模块2连接通信对开关电器进行控制，控制保护模块2上设有与显控设备连接的通讯接口。控制与保护开关电器(CPS)通常安装在开关柜内，显控设备可以安装在开关柜的柜门上。
如图2、3所示，显控模块3的一种优选实施例。显控模块3为显控设备(HMI设备)的必需模块，具备控制、处理和显示功能，用于与开关电器进行通讯，进行开关电器状态的显示、参数设置等。所述显控模块3包括通讯单元、控制单元和显示单元，显示单元与控制单元连接，控制单元与通讯单元连接。显控模块3的控制单元包括微处理器；通讯单元用于与开关电器的控制保护模块2连接通讯，通讯单元可以采用无线方式或有线方式与开关电器进行通讯；显示单元用于参数的显示和配置，包括显示屏幕35，显示屏幕35可以是LED或LCD显示屏。所述的显控模块3还可以包括操作按键38和指示灯，如果显示屏幕35为触屏时，也可以不设置键盘。
具体的，如图2、3所示的优选实施例，所述显控模块3的正面设有显示单元的显示屏幕35，显示屏幕35的下方设有操作按键38，显控模块3的背部设有与开关电器通信的通讯单元的第一通讯接口304，显控模块3的背部底端设有与手持模块4连接的第一接口31，显控模块3的一侧上端设有第一电源接口303。显控模块的整体结构布局紧凑，有利于小型化设计。第一电源接口303用于给显控模块3供电，第一电源接口303可用通用的标准接口，如手机充电器接口、USB接口、MiniUSB接口、TYPE-C接口等。第一通讯接口304为有线通信接口，在显控模块3内还设有无线通信接口，可根据需要进行切换采用无线通信还是有线通信，无线方式可以采用WIFI、蓝牙等方式，有线方式可以采用SPI通讯或者RS485通讯等方式。第一接口31与手持模块4连接，可进行供电和通信转接传输。
下面结合图纸具体说明本发明手持模式和柜门模块模式的具体实施方式。
如图4所示，手持模块4的一种优选实施例，手持模块4包括电池单元，手持模块4上设有与显控模块3连接的第二接口41，手持模块4可为显控模块3提供移动电源。此外，手持模块4还包括编程控制键盘和通信辅助模块，编程控制键盘和通信辅助模块与显控模块3连接通讯。手持模块4除了能对显控模块3进行供电之间，还能对显控模块进行编程控制和通信辅助功能，扩充显控模块3的功能，使得显控模块3小型化，功能多样化。编程控制键盘和通信辅助模块通过第二接口41与手持模块4的控制单元连接，所述的通信辅助模块设有与显控模块3的第一通讯接口304不同的辅助通讯接口，便于手持模式的显控设备与不同接口的开关电器通讯，优选的通信辅助模块设有无线通讯模块，便于手持模式下移动进行通讯。
如图5、6所示，显控模块3和手持模块4连接组成手持模式。所述显控模块3与手持模块4连接与开关电器进行通讯；显控模块3上设有与手持模块4进行供电通讯的第一接口31，手持模块4上设有与显控模块3进行供电通讯的第二接口41。手持模块4和显控模块3通过第一接口31和第二接口41插接进行充电和通讯，手持模块4和显控模块3的装配快捷。手持模式的通信可具有有线和无线两种选择模式，作为移动操作时，如一台HMI设备操控多台开关电器时，可以快速切换为无线通信型式。手持模式的显控设备可以通过显控模块3的第一电源接口303进行充电，显控模块3也可接入外部电源供电，也可通过手持模块4充电供电，外部电源也能对手持模块4进行充电。此外显控模块3和手持模块4还能层叠卡扣连接，手持模块4放置在显控模块3避免丢失，在后续实施例中详述。
具体地，如图3、4所示，所述显控模块3的底部设有连接凹槽301，所述手持模块4的顶部凸出设有与连接凹槽301安装配合的安装板42，连接凹槽301内设有用于安装第一接口31的安装凸起32，安装凸起32的两侧设有限位凹槽302，安装板42朝向与连接凹槽301安装配合的一侧两端凸出设有与限位凹槽302安装配合的限位凸起403，第二接口41设于安装板42朝向连接凹槽301一侧的中部。安装时，手持模块4顶部的安装板42安装于连接凹槽301内，安装板42两侧的限位凸起403与安装凸起32两侧的限位凹槽302安装固定，显控模块3与手持模块4的安装结构稳固可靠。
如图7-13所示，显控设备的柜门模式。显控设备包括柜门模块5，显控设备与柜门模块5连接，柜门模块5与显控设备连接固定，柜门模块5固定安装在开关柜的柜门上。所述柜门模块5上设有与显控模块3的第一接口31连接的第三接口55，柜门模块5与显控模块3供电和提供通讯转接，显控模块3的第一接口31可以用于与手持模块4的第二接口41连接，同时也可用于与柜门模块5的第三接口55连接。柜门模块5包括电源适配器，通过电源适配器将外部电源转换为适用显控模块3的电源。进一步，柜门模块5还包括柜门辅助通讯模块，柜门模块5上还设有与显控模块3的第一通讯接口304不同的柜门辅助通讯接口，便于显控设备与不同接口的开关电器通讯。如图7-10所示，显控模块3与柜门模块5安装组成的柜门模式一，显控模块3独自安装于柜门模块5内，然后装配到柜门上。
如图11-13所示，显控模块3与手持模块4固定连接后再安装于柜门模块5内组成柜门模式二，手持模块4固定放置在显控模块3上避免丢失，而且手持模块4可以通过柜门模块5进行充电。
如图7、8所示，柜门模块5的具体结构。柜门模块5包括柜门本体52，柜门本体52安装在柜门的柜门板51上，所述显控模块3独自或者显控模块3与手持模块4连接后安装于柜门模块5内；所述柜门本体52的内侧底部侧壁设有与显控模块3的第一接口31连接的第三接口55，第一接口31的上方设有与手持模块4的第二接口41连接的第四接口56；柜门本体52的另一端顶部设有与开关电器进行通讯的第二通信接口523，第二通信接口523与显控模块3的第一通讯接口304连接，柜门本体52的一侧设有与外部电源连接的第二电源接口524，第二电源接口524与显控模块3的第一电源接口303连接。柜门模块5设置第二通信接口523和第二电源接口524与外部进行通讯和采电。
如图7、8、11、13所示，显控模块3和手持模块4卡扣连接后装入柜门模块5中。所述显控模块3的背部与手持模块4的一侧卡扣连接，所述显控模块3的背部凸出设有与手持模块4卡扣连接的卡扣挂钩33，手持模块4的的一侧设有与卡扣挂钩33卡扣连接的卡扣凹槽44。卡扣挂钩33和卡扣凹槽44卡扣连接，显控模块3和手持模块4的安装连接快捷，结构稳定可靠。
具体地，如图11、12所示，所述卡扣挂钩33包括凸出设于显控模块3背部的卡扣臂341和卡扣臂341的端部向一侧延伸设置的卡扣弯钩342，所述卡扣凹槽44包括与扣臂341安装配合的凹槽本体441和凹槽本体441的边缘向凹槽本体441内凸出设有与卡扣弯钩342安装配合的卡扣凸起442。安装时，卡扣臂341伸入凹槽本体441，卡扣弯钩342和卡扣凸起442限位，卡扣挂钩33变形，卡扣弯钩342和卡扣凸起442相互卡扣限位，连接稳定可靠。
如图7、8所示，柜门模块5包括框型的柜门本体52，柜门本体52安装在柜门板51上，柜门板51上设有用于安装柜门本体52的安装通孔511，柜门本体52的一端开口，柜门本体52的底部从柜门板51的一侧安装于安装通孔511内与柜门板51安装配合，柜门本体52的一端端部向外延伸设有与柜门板51限位配合的限位边框521。如图7、8所示，柜门板51和柜门本体52通过卡紧柱522与卡紧锁合装置513锁合固定。所述限位边框521朝向柜门板51凸出设有卡紧柱522，柜门板51的另一侧在安装通孔511的周围凸出设有与卡紧柱522卡紧配合的卡紧锁合装置513，柜门本体52安装于柜门板51上后，卡紧柱522与卡紧锁合装置513锁合固定。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：包括独立的显控模块(3)和独立的手持模块(4)，显控模块(3)与开关电器连接进行通讯；
显控模块(3)与手持模块(4)装配连接，手持模块(4)为显控模块(3)供电；或者，显控模块(3)安装于柜门模块(5)内，柜门模块(5)与显控模块(3)连接为显控模块(3)供电；或者，显控模块(3)与手持模块(4)固定连接后安装于柜门模块(5)内，柜门模块(5)与显控模块(3)连接为显控模块(3)供电，柜门模块(5)与手持模块(4)连接为手持模块(4)充电。
2.根据权利要求1所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述显控模块(3)包括通讯单元、控制单元和显示单元，显示单元与控制单元连接，控制单元与通讯单元连接，通讯单元用于与开关电器连接通讯。
3.根据权利要求1所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述显控模块(3)的正面设有显示屏幕(35)，显示屏幕(35)的下方设有操作按键(38)，显控模块(3)的背部设有与开关电器通信的第一通讯接口(304)，显控模块(3)的背部底端设有与手持模块(4)连接的第一接口(31)。
4.根据权利要求1所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述显控模块(3)上设有第一电源接口(303)，所述手持模块(4)包括电池单元；显控模块(3)与手持模块(4)连接后，通过第一电源接口(303)能够为手持模块(4)充电。
5.根据权利要求1或4所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：手持模块(4)包括电池单元，还包括编程控制键盘和通信辅助模块，编程控制键盘和通信辅助模块与显控模块(3)连接通讯。
6.根据权利要求1所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述显控模块(3)与手持模块(4)装配连接；显控模块(3)上设有与手持模块(4)进行供电通讯的第一接口(31)，手持模块(4)上设有与显控模块(3)进行供电通讯的第二接口(41)。
7.根据权利要求6所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述显控模块(3)的底部设有连接凹槽(301)，所述手持模块(4)的顶部凸出设有与连接凹槽(301)安装配合的安装板(42)，连接凹槽(301)内设有用于安装第一接口(31)的安装凸起(32)，安装凸起(32)的两侧设有限位凹槽(302)，安装板(42)朝向与连接凹槽(301)安装配合的一侧两端凸出设有与限位凹槽(302)安装配合的限位凸起(403)，第二接口(41)设于安装板(42)朝向连接凹槽(301)一侧的中部。
8.根据权利要求1或6所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述显控模块(3)与柜门模块(5)装配连接；所述柜门模块(5)包括电源适配器，显控模块(3)上设有与柜门模块(5)进行供电通讯的第一接口(31)，柜门模块(5)上设有与显控模块(3)的第一接口(31)连接的第三接口(55)。
9.根据权利要求7所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述柜门模块(5)还包括柜门辅助通讯模块，柜门辅助通讯模块包括与显控模块(3)的第一通讯接口(304)不同的柜门辅助通讯接口。
10.根据权利要求1所述的开关电器人机交互的显控设备，其特征在于：所述柜门模块(5)包括用于与柜门连接的柜门本体(52)，所述柜门本体(52)的内侧底部侧壁设有与显控模块(3)的第一接口(31)连接的第三接口(55)，第一接口(31)的上方设有与手持模块(4)的第二接口(41)连接的第四接口(56)；柜门本体(52)的另一端顶部设有与开关电器进行通讯的第二通信接口(523)，第二通信接口(523)与显控模块(3)的第一通讯接口(304)连接，柜门本体(52)的一侧设有与外部电源连接的第二电源接口(524)，第二电源接口(524)与显控模块(3)的第一电源接口(303)连接。
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